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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
黄土层地区环向水耦合爆破地震勘探技术的振动响应特征研究
  • 45
  • 作者

    王雁冰付代睿申有义冯阿建郑文海王健龙

  • 单位

    中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室自然资源部矿业城市自然资源调查监测与保护重点实验室山西省煤炭地质物探测绘院有限公司

  • 摘要
    为解决传统爆炸震源在黄土层等特殊地形条件下获得的地震资料信噪比和结果准确性低的问题,采用环向水耦合爆破方法激发人工地震,开展现场试验。通过爆破测振仪监测地表振动响应,分析质点振动速度随爆心距变化规律,结合希尔伯特黄变换分析速度振动信号的时间-频率-能量特征;通过检波器获取环向水耦合单炮地震结果,采用双曲线时窗评级目的层连续性,结合能量、信噪比等指标评价地震资料可靠性。研究结果表明:环向水耦合爆破方法下的地表质点振动速度峰值大,传统爆破质点振动速度峰值为2.29cm/s,多组水耦合爆破质点振动速度峰值的平均值为3.304cm/s,提升幅度达44.3%;速度峰值随爆心距增大的衰减速度慢,能在一定程度上缓解地震波在黄土区域传播带来的能量损失耗散;EMD分解后得到的各阶IMF分量与原信号的相关性及频带能量均呈现正态分布特点,首尾模态低,中间模态高。传统爆破方式振动信号瞬时能量峰值可达3.13cm2·Hz/s2,环向水耦合爆破则为13.56cm2·Hz/s2,振动信号瞬时能量远远大于传统爆破方式;环向水耦合爆破在目的层双曲线时窗范围内的地震波主频、能量、信噪比三组指标均大于传统爆破方式,三指标分别提升了55.9%、33.3%和12.11%,水耦合爆破条件下的地震资料质量更高。环向水耦合爆破的质点振动速度峰值大、衰减慢、地震资料双曲线目的层连续性好。
  • 关键词

    环向水耦合爆破地震勘探希尔伯特黄变换地震波能量利用效率

  • 文章目录
    1、绪论
    2、环向水耦合爆破现场试验
    2.1试验布置及现场地质条件
    2.2数据处理原理
    2.2.1 HHT法概述
    2.2.2 EMD法
    2.2.3 Hilbert变换
    3、不同装药方式下爆破振动特征
    3.1 爆破振动信号对比分析
    3.2 质点峰值振动速度衰减规律
    3.3 振动信号分解与评价
    3.4 振动信号Hilbert变换分析
    4、不同装药方式下单炮地震资料结果分析
    4.1目的层连续性分析
    4.2频谱分析
    4.3 地震波能量分析
    4.4 信噪比分析
    5、结论
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